城市内涝监测预警系统的研究与设计

作者:于树利;苏笑曦;许卓宁;张新超;马月坤; 刊名:中国战略新兴产业 上传者:陈华峰

【摘要】文章通过城市内涝监测、排涝技术的研究,探索和设计出适合城市内涝监测预警系统,研制出用于城市内涝监测的城市防汛测报仪、泵站远程监控系统以及路段水情、降雨量监测与现场图像采集系统,成功解决了城市内涝水位水量自动精确量测、设备防护、设备本地及远程通讯问题,研发了城市内涝监测预警系统软件,实现数据的采集与管理。

全文阅读

一、概述近年来,由于雨季雷暴、强降雨等强对流天气频发,再加上城市房屋建筑密集,混凝土覆盖面积增大,雨水渗透减少,雨水滞留与调蓄功能较差,致使城市内涝经常发生。长时间、多频次的反复降雨引发城市内涝,直接影响人们的出行安全、生命和财产安全,也给排水、市政、交通、电力等管理部门带来了巨大的压力[1]。本文从我国城市内涝的实际情况出发,设计研究城市内涝监测预警系统,研制城市防汛测报仪、泵站远程监控装置,设计开发路段水情与降雨量监测系统、现场图像采集系统以及城市内涝监测预警系统软件,解决我国城市内涝水位监测不准确,数据获取不及时,排涝困难,道路安全预警能力差、城市内涝应急处置实时性差、指挥调度系统不完善等问题。为城市内涝监测预警系统的建立提供科学的方法和技术、设备支撑。二、总体设计根据城市内涝监测、排涝的实际情况及存在问题,本文从精确计量内涝积水水位、安全监控和提升城市防汛信息化水平总体思路出发,综合采用无线传感、计算机、微电子、自动控制、物联网等技术集成创新,构建城市内涝监测预警系统模型,研制城市内涝监测、控制设备,开发软件平台,解决城市内涝水位的精准测量、数据传输等实时监测问题,研究设计城市内涝监测预警机制及系统,保障城市雨季防洪度汛安全。三、系统构成城市内涝监测预警系统由现地设备、通讯系统及监控中心组成。现地设备由城市防汛测报仪、泵站远程监测控制系统、路段水情与降雨量监测系统及现场图像采集系统组成;通讯系统选用无线公网,现场设备间通讯采用有线及射频通讯方式;监控中心由服务器、监测计算机及大屏显示器等设备组成,安装城市内涝监测预警系统软件平台。四、监测设备(一)城市防汛测报仪城市防汛测报仪采用电子、通讯及物联网技术研发,集数据采集、存储、通讯等功能于一体,实现内涝监测点的水位测量、水位校准、水位记录、数据存储和远程通讯,设备体积小巧,便于安装和维护。适用于低洼路段、立交桥下穿路段等城市内涝易发区的水位监测场合,是城市低洼地带积水的实时测量和远程监测的专用装置。城市防汛测报仪设计为桥下式和可移动式两种形式。城市防汛测报仪(桥下式)主要技术特点:(1)水位实时监测,达到预警值远程上报到指挥中心,并接收中心下发的指令;(2)水位达到预警值自动链接桥头布置的城市防汛测报仪(可移动式),启动现场报警;(3)水位预警值可以由中心远程修改、设定,水位采集频率、水位的上报频率,远程可修改、设定,设备时钟自动校准;(4)支持多种远程网络通讯模式,有线网络接口采用TCP/IP网口和RS485接口,可连接有线网络或光纤网络,无线网络接口采用GPRS公网;(5)现地通讯网络2.4GHZ、915MHZ,可将城市防汛测报仪(桥下式)中心软件下设参数发送给布设于桥头的城市防汛测报仪(可移动式),当与中心通讯中断时,可按预设的报警模式独立工作。(6)自动预警的配置:可人工设定为开或并的状态。(7)当现场为光纤通讯时支持远程IP设定和远程数据更新。图1城市防汛测报仪图2城市防汛测报箱城市防汛测报仪(可移动式)主要技术特点:(1)能够与桥下已安装的城市防汛测报仪(桥下)自动无线连接,按积水水位值启动现场报警模式;(2)现场报警信息可由防汛指挥中心软件下发,也可按预警模式根据积水水位自动工作;(3)系统包括:可移动支架、LED显示屏、控制箱、防水室外音箱、闪光报警器、可充电蓄电池和防水电池箱。图3城市防汛测报仪(可移动式)应用示意图(二)泵站远程监测控制系统泵站远程监测控制系统,引进了自动启停排水泵模式。可以根据泵站集水池水位,按照设定值,自动地启动和停止排水泵。现场监控设备将集水池水位信

参考文献

引证文献

问答

我要提问